鋼橋の架設・接合・防食／コンクリート構造物の補修
鋼材に引張力を作用させたときの応力度とひずみの関係に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 3
軟鋼の応力度－ひずみ曲線は、比例限度、弾性限度、上降伏点、下降伏点を経てひずみ硬化し、最大応力度である引張強さに達したのちくびれを生じて破断する。「比例限度＝応力度とひずみが比例する限界」「弾性限度＝除荷すればひずみが残らない限界」であり、この二つの取り違えが最も多い。PC鋼材のような高強度鋼は降伏棚が明瞭に現れないため、0.2%の永久ひずみが生じる応力度（オフセット耐力）を降伏点に代えて用いる。
構造物に用いる鋼材に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。
解答正解 3
PC鋼線・PC鋼より線は鉄筋コンクリート用棒鋼よりはるかに高い引張強さをもち、大きな引張力を与えてコンクリートにプレストレスを導入するために用いられる。鋼材は規格記号の頭文字（SS・SM・SMA・SD・SR・SWPR）で用途が区別されるので、記号と規格名の対応で整理すると取り違えない。
鋼材のじん性に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。
解答正解 3
鋼材は温度の低下に伴って吸収エネルギーが急激に低下し、延性破壊から脆性破壊へ移行する。「低温になるほどもろくなる」が正しく、寒冷地や低温下での施工では、じん性の保証された鋼材と溶接材料を選定する必要がある。じん性は降伏点や引張強さといった強度とは別の性質であり、強度が高い鋼材ほどじん性が高いとは限らない点も混同しやすい。
鋼道路橋の架設工法に関する次の記述の（イ）〜（ニ）に当てはまる語句の組合せとして、適当なものはどれか。 「桁下に平坦な作業空間が確保でき、地盤の支持力が得られる場所では、自走式クレーンと仮支柱を用いる（イ）が一般的である。深い谷部など仮支柱を設けられない場所では、両岸に張り渡したケーブルで部材を吊り込む（ロ）が用いられる。交通量の多い道路や鉄道をまたぐ場合には、橋台背面などで組み立てた桁を手延べ機とともに前方へ押し出す（ハ）が有効である。水深があり流れの穏やかな海上や河口部では、大ブロックを起重機船で一括して吊り込む（ニ）が採用される。」
解答正解 4
架設工法は「桁下の空間が使えるか」「陸上か水上か」の二つの軸で整理すると選び分けやすい。桁下が使えるならベント式、桁下が深い谷ならケーブルエレクション、桁下が道路や鉄道で占められているなら送出し、水上で起重機船が使えるならフローティングクレーンによる一括架設となる。片持ち式（トラベラクレーン）は桁下が利用できない連続トラスなどで用いられる工法で、ここでは該当しない。
鋼道路橋の架設に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。
解答正解 4
そり（キャンバー）は荷重の載荷段階ごとに変化するため、鋼桁架設完了時、ベント撤去時、床版打設完了時、高欄・地覆打設完了時など、各段階で管理する必要がある。最後に1回だけ測るとしてしまうと、途中段階で生じた変形の異常を検出できない。ベント設置位置の地耐力確認と下部工の検測は、架設着手前に済ませておく事項である。
鋼橋の高力ボルト摩擦接合の締付けに関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 2
締付けは連結板の中央のボルトから順次端部のボルトに向かって行い、二度締めを行う。端部から締めると板が十分に密着せず、先に締めたボルトの軸力が低下する。軸力の導入はナットを回すのが原則で、やむを得ず頭回しを行う場合はトルク係数値の変化を確認する必要がある。摩擦接合は締付けによって生じる材片間の摩擦抵抗で応力を伝達するもので、軸部のせん断抵抗で伝達するのは支圧接合である。
鋼橋の高力ボルト摩擦接合における接触面の処理に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 2
摩擦接合は接触面の摩擦で力を伝えるため、塗装しない場合は黒皮を除去して粗面とし、すべり係数0.40以上を確保する。浮きさび・油・泥などは摩擦抵抗を低下させるので清掃して取り除く。摩擦面に厚膜型無機ジンクリッチペイントを塗装する場合は亜鉛含有量80%以上とし、すべり係数は0.45以上となる。0.40と0.45のどちらが塗装の場合かを取り違えないこと。
鋼橋の高力ボルトの締付け確認及び検査に関する次の（イ）〜（ニ）の記述のうち、適当なものの数は次のうちどれか。 （イ）トルク法による場合は、各ボルト群のボルト本数の10%を標準として、トルクレンチによる締付け確認を行う。 （ロ）回転法による場合は、接触面の肌すきがなくなった状態からナットを1／3回転（120度）±30度回転させる。 （ハ）トルシア形高力ボルトは、全数についてピンテールが切断されていることを確認する。 （ニ）共回りや軸回りの有無は、一次締めの後に施したマーキングのずれによって確認する。
解答正解 4
高力ボルトの締付け管理は、方法ごとに確認手段が異なる。トルク法は各ボルト群の10%を標準とする抜取り確認、回転法はナット回転量の目視、トルシア形はピンテールの切断による全数確認である。マーキングは一次締めの後に部材からナット・座金まで一直線に施し、本締め後のずれによって回転量と共回り・軸回りを判定する。なお回転法は適用できるボルトの種類が限られ、F8T・B8Tが対象となる点にも注意する。
鋼橋の溶接施工に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。
解答正解 4
浸透探傷試験は表面に開口した欠陥しか検出できない。主要部材の突合せ継手の内部欠陥は、放射線透過試験または超音波探傷試験によって検査する。表面欠陥を対象とする磁粉探傷試験・浸透探傷試験と、内部欠陥を対象とする放射線透過試験・超音波探傷試験の区別が頻出であり、試験名と検出対象を一組で覚えておく。
鋼橋の溶接欠陥に関する次の記述の（イ）〜（ニ）に当てはまる語句の組合せとして、適当なものはどれか。 「ビードの止端に沿って母材が溶かされ、溝状のくぼみが残ったものを（イ）という。溶着金属が止端部で母材に融合しないまま重なったものを（ロ）という。溶接金属の内部にガスが閉じ込められて生じた球状の空洞を（ハ）といい、これがビード表面に開口したものはピットと呼ばれる。溶接金属中に非金属介在物が残ったものを（ニ）という。」
解答正解 1
アンダーカットは母材が削られる欠陥、オーバーラップは溶着金属が母材に乗り上げる欠陥で、いずれもビード止端に生じるため混同しやすい。ブローホールはガスに起因する球状の空洞、スラグ巻込みは非金属介在物の残留であり、原因となる物質が気体か固体かで区別する。アンダーカットとオーバーラップは外観検査で、ブローホールとスラグ巻込みは内部欠陥として非破壊試験で検出される点も押さえておく。
鋼道路橋の防食に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
溶融亜鉛めっきは溶融した亜鉛の浴に部材を浸漬して皮膜を形成する方法であり、電流によって亜鉛を析出させるのは電気亜鉛めっきである。金属溶射の皮膜は多孔質であるため、樹脂による封孔処理を行って防食寿命を延ばす。耐候性鋼材はさびを発生させないのではなく、緻密で密着性の高い保護性さびを表面に形成させ、それ以降の腐食の進行を抑えるものである。
無塗装の耐候性鋼材を用いる鋼道路橋に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。
解答正解 4
凍結防止剤に含まれる塩化物は飛来塩分と同様に保護性さびの形成を阻害し、腐食を促進する。散布区間や飛沫を受ける部位では、無塗装での適用を避けるか塗装との併用を検討する。保護性さびは「適度な乾湿の繰返しがあり、塩分が少ない」環境ではじめて形成されるため、滞水・漏水・土砂の堆積がある部位も無塗装適用には適さない。
鋼道路橋に生じる損傷に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
鋼部材の損傷は、腐食、亀裂、ゆるみ・脱落、破断、防食機能の劣化に区分される。腐食は水分と酸素の供給が続く部位、すなわち桁端部・支承部・排水装置の周辺・添接部のすき間などに集中する。疲労亀裂は溶接部や断面変化部といった応力集中部から発生し、防食機能の劣化は塗膜の割れやはがれなど防食層自体の変状を指す点で、断面減少を伴う腐食とは区別される。
コンクリート構造物に生じる変状に関する次の記述の（イ）〜（ニ）に当てはまる語句の組合せとして、適当なものはどれか。 「かぶりコンクリートが母材から分離して剥がれ落ち、内部の鉄筋が露出した状態を（イ）という。表面にはまだ剥がれが現れていないが、内部で層状に分離しており、たたくと濁った音を発する状態を（ロ）という。ひび割れを通じて浸入した水がコンクリート中の成分を溶かし出し、表面に白色の物質を析出させたものを（ハ）という。床版に格子状に進展し、進行すると抜け落ちに至ることがある変状を（ニ）という。」
解答正解 2
「うき」は表面にまだ剥がれが現れていない潜在的な変状で、打音検査によって判定する。これが進行して脱落すると「剥離・鉄筋露出」となるため、第三者被害の予防措置ではうきの段階での把握が重要になる。「漏水・遊離石灰」は白色の析出物の有無で判断する水の浸入を示す変状であり、ひび割れそのものとは別の損傷として扱われる点に注意する。
コンクリート構造物のひび割れ補修工法に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 3
ひび割れ補修はひび割れ幅と進行性に応じて使い分ける。微細なひび割れは表面を被覆する被覆工法、内部まで確実に閉塞したい場合は注入工法、幅が大きいものはU字形などにはつり広げて材料を詰める充填工法となる。名称から「被覆＝表面をおおう」「注入＝内部へ注ぎ込む」「充填＝はつってから詰める」と結び付けると取り違えない。
コンクリート構造物の断面修復工法に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
鉄筋の背面にさびや塩分が残ると腐食が再び進行するため、腐食した鉄筋の背面までコンクリートをはつり取り、鉄筋の防せい処理を行ったうえで断面修復材を施工する。はつり部の周辺を鋭角に仕上げると端部が極端に薄いフェザーエッジとなって剥離しやすいため、カッターを入れて垂直な縁を設ける。修復範囲が大きい場合は、左官工法ではなくモルタル注入工法や吹付け工法を用いる。
コンクリート構造物の補修工法に関する次の（イ）〜（ニ）の記述のうち、適当なものの数は次のうちどれか。 （イ）表面被覆工法は、コンクリートの表面を被覆材でおおい、劣化因子の侵入を抑制する工法である。 （ロ）表面含浸工法は、けい酸塩系やシラン系の含浸材をコンクリートの表層部に浸透させる工法である。 （ハ）電気防食工法は、コンクリート中の鋼材を陽極とし、外部に設置した陰極から鋼材へ電流を流す工法である。 （ニ）脱塩工法は、コンクリート中の塩化物イオンを電気泳動によって外部へ取り除く工法である。
解答正解 3
適当なものは（イ）（ロ）（ニ）の3つである。電気防食工法は、コンクリート中の鋼材を陰極（カソード）とし、外部に設置した陽極（アノード）から防食電流を流して鋼材表面のアノード反応を停止させる工法であり、（ハ）は陽極と陰極が逆になっている。表面被覆・表面含浸が劣化因子の侵入を抑える予防的な工法であるのに対し、電気防食・脱塩・再アルカリ化は電気化学的な原理で腐食環境そのものを改善する工法であるという区別が要点である。
コンクリート構造物の補強工法に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
下面増厚工法は、部材下面に鉄筋やFRP材などの引張補強材を配置し、ポリマーセメントモルタルを吹き付けて既設コンクリートと一体化させる工法であり、断面を薄くするものではない。鋼板巻立て工法は巻立て厚を薄くできるため、断面と自重の増加はRC巻立て工法より小さい。連続繊維シート巻立て工法は軽量で可搬性に優れ、人力による施工が可能なため、狭あいな場所にも適用できる。
鉄筋コンクリートに関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 2
鉄筋コンクリートは、圧縮に強く引張に弱いコンクリートの引張力を鉄筋に負担させる構造で、両者の付着によって一体として挙動する。線膨張係数がほぼ等しいことが成立の前提であり、設計計算ではコンクリート構造物における鋼材及びコンクリートの線膨張係数を同一の値として扱う。鉄筋が腐食しにくいのはコンクリートが強いアルカリ性を示し、鉄筋表面に不動態皮膜が形成されるためで、酸性だからではない。
プレストレストコンクリートに関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 2
プレテンション方式はPC鋼材を先に緊張してコンクリートを打ち込み、硬化後に緊張力を解放する方式で、プレストレスはPC鋼材とコンクリートの付着によって伝達される。ポストテンション方式はコンクリート硬化後にシース内のPC鋼材を緊張し、定着具で部材端部に定着したうえでシース内にグラウトを注入する。グラウトはPC鋼材の防せいと、PC鋼材とコンクリートの付着確保という二つの目的をもつ点が問われやすい。